Красная стрелка компаса

Кто продинамил динозавров

В начале прошлого века Альберт Эйнштейн выразил открытое недоверие теории динамо», согласно которой магнитное поле Земли образуется из-за банального остывания планеты. Сегодня это основная версия, о которой принято рассуждать в приличном обществе:


  • жидкая часть ядра планеты содержит много железа и при высоких температурах является хорошим проводником;
  • остывание планеты приводит к появлению конвекционных потоков;
  • силы инерции закручивают конвекционные потоки в спирали, что приводит к трению остывающих потоков друг о друга;
  • трение приводит к появлению контурных токов и слабого магнитного поля;
  • если всё складывается удачно, то движение проводников в магнитном поле приводит к самовозбуждению токов и усилению поля.

Несложно заметить, что система крайне нестабильна, а если вспомнить про нестабильное солнечное излучение, то за будущее планеты становится тревожно. И не зря: взгляните на Марс, магнитное поле которого слабее земного в 500 раз. Ядро Марса вращается относительно внешних слоёв слабо, из-за чего эффект динамо на нём не работает, по планете гуляет солнечный ветер, а радиация на поверхности такова, что за один день марсоход получает дозу облучения, соответствующую годовой норме жителя Греции. Да, магнитное поле не только указывает направление, но и защищает нас от гнёта космической радиации.

В масштабах эонов планетарное динамо ведёт себя хаотично: сила магнитного поля и распределение силовых линий меняются, а инверсия полюсов — обычное явление, способное происходить случайно. При инверсии магнитного поля полюса меняются местами, происходит жуткая катавасия, стрелка компаса указывает только в туманное будущее, а магнитосфера слабеет в сотни раз. По одной из версий мел-кайнозойское вымирание связано как раз с таким неприятным происшествием, но, к счастью для Homo Sapiens, последняя инверсия произошла примерно 720 тыс. лет назад и в ближайшем будущем нам не грозит. Впрочем.

Как использовать компас, чтобы сориентироваться

Компас очень чувствителен к колебаниям в электромагнитном поле, поэтому его показания вблизи электропроводов могут быть неточными. Если приложить что-то железное к устройству, то стрелка начнет отклоняться, и наоборот, как только вы его уберете, она встанет обратно. Так можно проверить исправность вашего компаса.

Существует несколько видов компасов:

  1. магнитный;
  2. электронный;
  3. гирокомпас.

Именно первый вариант мною здесь подробно описан, его используют многие туристы по всему миру. Электронный больше относится к профессиональному оборудованию, а гирокомпас входит в комплектацию кораблей и подлодок.

Правильное ориентирование по компасу

Для хорошего ориентирования на местности желательно, чтобы совпали несколько факторов:

  • наличие компаса;
  • ровная поверхность;
  • наличие карты или знание местности.

Так, на ровной поверхности, нужно установить компас, чтоб острая часть стрелки совпала с делением «0». Там находится север. На самом деле, компас можно ровно удерживать и в руках, это не так трудно.

После этого следует понять направление движения. Если человек входит в лес, по направлению, совпадающему с отметкой в сорок градусов, обратный путь нужно вести в противоположную сторону, к отметке 220 градусов.

Когда необходимо найти некий незнакомый объект, позиция которого известна, например дом, требуется карта. По ней можно понять текущее положение, а при помощи компаса сориентировать карту, чтобы совпали все стороны света. Далее достаточно выбрать направление движения и не сбиваться с него, в чём также поможет компас.

Что такое компас

Кто не видел этой вещицы? Чем-то напоминает часы с одной стрелкой, однако как их не крути — стрелка с упрямством всегда показывает в одну сторону. В Средневековье обладатель такого прибора рисковал бы попасть на костер как колдун, однако в этом нет никакого колдовства. Все дело в том, что стрелка — магнит, что свободно вращается на игле. Прибор работает по принципу отталкивания-притяжения магнитов — противоположные притягиваются, а одноименные стремятся оттолкнуться. Планета, на которой мы живем, по сути — огромных размеров магнит. Несмотря на то, что его сила не так велика, все-таки этого вполне достаточно для того, чтобы легкая стрелочка попадала в поле его воздействия. А так как большая часть магнитных зарядов расположена в районе полюсов, то стрелочка указывает на полюс, привлекаемая его противоположным зарядом.

На самом деле, говорить, что стрелка всегда указывает на север, не совсем правильно. Цель, на которую «наводится» стрелка — точка, которая удалена приблизительно на 2000 километров от географического полюса — остров Сомерсет. Помимо этого факта, при использовании прибора, необходимо учитывать погрешность, которая может быть вызвана:

  • металлом либо магнитом, что находятся неподалеку от прибора;
  • залежами руды;
  • электромагнитным полем электронных приборов;
  • магнитной бурей.

Архитектурный ансамбль

Основа ансамбля Стрелки — это здание Биржи и пакгаузы, Биржевой сквер, и, конечно же, Ростральные колонны.

Интересует многих старинный якорь-памятник. Он был установлен в Биржевом сквере в 2003 г. Надпись на нем гласит — «1723 год. Олонец», а значит якорю тоже исполнилось три века, как и самому городу на Неве. Якорь был найден рядом с Галерной гаванью, где ремонтировали и строили галеры.

Здание Биржи

Биржа — центральное здание архитектурного ансамбля Стрелки Васильевского острова. Строение выполнено в стиле классицизма и выглядит как античный храм: гранитный подиум, мраморная колоннада, широкие лестницы. Фронтоны украшены изображениями античных божеств Нептуна и Меркурия. Есть интересная легенда о том, что купцы и биржевики собрали деньги, купили слитки золота и заложили их под фундамент будущего строения. Считалось, что это обеспечит процветание и невероятные финансовые успехи городу и всему государству.


Здание Биржи, Ярослав Глухов

После Октябрьской революции здание Биржи опустело, оно не было востребовано вплоть до окончания Великой Отечественной войны. В 1941 г. Биржу занял Центральный военно-морской музей, который в 2003 г. переехал на площадь Труда. А с 2013 г. и по сей день строение принадлежит Эрмитажу.

Биржевая площадь и сквер

Перед зданием Биржи по проекту Тома де Томона соорудили искусственную насыпь. Чтобы ее укрепить, в дно реки вбили сотни свай. Естественный берег таким образом сместился чуть больше чем на 100 м. Так образовалась полукруглая площадь и гранитная набережная, которую поначалу использовали как парадную пристань.

Здесь спуск к воде украшают огромные каменные шары, создается ощущение простора и легкости всего ансамбля, открывается потрясающая панорама на противоположный берег: Дворцовую набережную, Петропавловскую крепость.

Биржевой сквер, Елена Самусева

Северный и Южный пакгаузы

Пакгауз, по сути, это складское помещение. У здания Биржи и раньше были склады, но наводнение 1824 г. разрушило их, сделав непригодными для хранения товаров. Поэтому с 1826 по 1832 г. велось строительство, результатом которого стали современные Северный и Южный пакгаузы. Идея планировки была взята из проекта архитектора А. Д. Захарова, а руководил строительством уже И. Ф. Лукини. Чтобы реализовать задуманное, потребовалось снести старое здание Академии наук (на месте южного пакгауза) и ряд жилых домов на берегу Малой Невы (на месте северного пакгауза). Одновременно строилось и здание таможни, в котором сейчас находится Литературный музей.

Пакгаузы расположились симметрично по обе стороны от здания Биржи. Их стилистика очень схожа, есть лишь небольшие отличия. Фасады зданий обращены к набережной, украшены портиками с полуколоннами. В Южном пакгаузе в 1829 г. провели Первую русскую промышленную выставку, масштабное мероприятие, в котором приняли участие больше 300 фабрик и заводов. Вскоре пакгаузы отдали в распоряжение Академии наук. Сейчас в южном здании находится Зоологический музей и Кунсткамера, а северное занимает Центральный музей почвоведения.

Северный пакгауз — Центральный музей почвоведения им. В. В. Докучаева, Ярослав Глухов

Ростральные колонны

Самый узнаваемый памятник Стрелки Васильевского острова — Ростральные колонны высотой 32 м. Свое название они получили благодаря украшениям в виде носовых частей кораблей — рострам. Идею таких декоративных элементов архитектор Тома де Томона позаимствовал у зодчих Римской империи.

Считается, что до 1885 г. Ростральные колонны выполняли роль маяков, ночью или в туманные дни они направляли движение судов по Малой и Большой Неве. Однако историки не согласны с этим, утверждая, что сооружения были скорее символом мощи Государства Российского и его флота. Внутри колонн винтовые лестницы, по которым можно подняться к чашам-факелам. Сегодня факелы газовые, их зажигают только в дни праздников.

Основание колонн украшают статуи работы Самсона Суханова: 2 фигуры у южной колонны и 2 у северной. Даже среди жителей Петербурга довольно распространено ошибочное мнение, что эти скульптуры символизируют четыре великие реки России — Неву, Днепр, Волгу и Волхов. Когда возникла такая городская легенда неизвестно, документальных подтверждений тому нет. Зато есть цитаты из записей архитектора Тома де Томона, в которых он говорит, что скульптуры изображают морских божеств и покровителей коммерции.


Ярослав Глухов

Как с помощью компаса определить азимут

Для работы с компасом нужна любая плоская поверхность. Я для этого использую ладонь или планшет. Устанавливаю компас и жду, когда стрелка перестанет колебаться. Успокоившись, она показывает направление на север. Теперь нужно аккуратно вращать корпус компаса, чтобы совместить обозначение севера на шкале с направлением стрелки. Компас установлен.

По компасу можно найти азимут любого объекта. Для этого мысленно или с помощью вспомогательных предметов (карандаша, линейки, ручки, не имеющих стальных элементов, иначе собьется стрелка компаса) проводим одно направление по стрелке на север, а другое – через центр стрелки компаса на объект. Образовался угол. По лучу, направленному на объект определяется величина полученного угла. Это и будет азимут.

При определении азимута есть несколько нюансов:

  • если объект находится на севере, то его азимут равен 0° или 360°;
  • направление на восток имеет азимут 90°;
  • развернутый угол 180° — это направление на юг;
  • направление на запад имеет азимут равный 270°.

Шкала и буквы

Диск компаса, находящийся под стрелкой, зачастую бывает расчерчен. Чаще всего на диск наносятся румбы и шкала.

«Звезда» внутри шкалы и является совокупностью румбов.

Румбы обозначают стороны света, из которых основными являются четыре — север, восток, юг и запад — хотя зачастую попадаются и промежуточные, соответствующие северо-востоку, юго-востоку, юго-западу и северо-западу. Всего же существует тридцать два румба, которые можно встретить на некоторых «морских» компасах.

В зависимости от модели компаса, румбы могут обозначаться буквами алфавитов разных языков. Мне встречались две разновидности: в одной румбы были написаны на русском, в другой — на латинице.

Компас с обозначениями на шкале на русском языке.


Рассмотрим четыре основных румба в разных вариациях:

  • N (North) или С (Север);
  • E (East) или В (Восток);
  • S (South) или Ю (Юг);
  • W (West) или З (Запад).

Чтобы с помощью румбов сориентироваться по сторонам света, нужно, удерживая компас в горизонтальном положении, повернуться с ним так, чтобы северный конец стрелки указал на «N» либо соответствующую букву русского алфавита «С». Как только это произошло, обозначения румбов на диске компаса будут соответствовать направлениям сторон света.

Кстати, определять стороны света с помощью магнитного компаса можно не только на открытом пространстве, но и в закрытом, например, в густом лесу, в квартире, в пещерах, катакомбах и под водой. Во всех этих случаях компас будет работать одинаково хорошо. Главное помнить о дистанции с источниками магнитных полей.

Шкала, нанесенная на диск компаса, обычно представлена либо в градусах, либо в тысячных и нужна для определения азимутов на объект либо выбора направления движения. С ее помощью решаются более сложные задачи, чем определение сторон света, о чем мы рассказывали в отдельной статье…

Это — основы работы с магнитным компасом. Освоить ее может в течение нескольких минут любой, даже самый неподготовленный человек. Однако, несмотря на простоту, эти знания являются основополагающими для такой непростой дисциплины, как ориентирования, и дают новичку на первых же этапах почувствовать уверенность в собственных силах, что так необходимо для начала обучения и осваивания более сложных техник в дальнейшем.

Как устроен компас?

RandyHaviland

Магнитное поле — это невидимое поле, действующее на движущиеся электрические заряды или на тела, обладающие магнитным моментом. У магнита всегда два полюса — северный и южный. Любой магнит обладает замкнутыми линиями магнитного поля, так называемыми силовыми линиями. Их конфигурация такова, что они входят в магнит в его южном полюсе, а выходят из северного. Если магнит разделить на две части, получится два магнита. Получить один магнитный полюс невозможно: такова физика магнетизма.

Стрелка компаса — это тоже магнит. Согласно известному со школьной скамьи правилу магнетизма, разноименные магнитные полюсы притягиваются друг к другу. Чаще всего тот конец стрелки компаса, который притягивается к северному магнитному полюсу Земли, окрашен в синий цвет, а тот, что к южному, — в красный цвет. Однако бывают компасы, в которых стрелки окрашены в черный и белый цвет. Если к вам в руки попал незнакомый компас и у вас нет уверенности, куда показывает тот или иной конец его магнитной стрелки, лучше всего проверить это по солнцу, звездам или другим ориентирам или признакам расположения сторон света, в которых вы уверены.

Мы привыкли к тому, что на географическом севере находится северный магнитный полюс и на него указывает синяя стрелка компаса. Однако это не совсем так. Из физики магнетизма нам известно, что силовые линии магнитного поля входят в южный полюс магнита, а выходят из северного. Если вы посмотрите на картину силовых линий магнитного поля Земли, то увидите, что они входят в Землю в районе северного географического полюса у канадских берегов Северного Ледовитого океана, а выходят в районе южного географического полюса в Антарктиде. Значит, с точки зрения физики у Земли на севере расположен южный магнитный полюс, а на юге — северный. Такие полюсы называются «истинными». Однако, вопреки законам физики, люди договорились, что для простоты будут называть тот магнитный полюс, который находится на севере, северным, а тот магнитный полюс, что на юге, — южным. Такие магнитные полюсы Земли называются «мнимыми».

Обычно изготовителю выгоднее сделать два вида компасов: один для Северного полушария, другой — для Южного

Поэтому при покупке компаса всегда обращайте внимание на его характеристики: там должно быть указано, для какого полушария оптимизирован этот компас. Или просто посмотрите на стрелку: если на южной (красной) стрелке есть капелька краски или несколько витков медной проволоки, значит, компас предназначен для работы в Северном полушарии

Некоторые производители компасов добавляют буквы NH (SH) в названия компасов, которые являются сокращениями от Northern hemisphere (Северное полушарие) и Southern hemisphere (Южное полушарие).

На Земле есть места, где магнитное поле искажено и магнитная стрелка не будет показывать на магнитные полюсы. Такие места называются магнитными аномалиями. Естественные магнитные аномалии могут быть вызваны намагниченностью горных пород или механизмом генерации магнитного поля Земли — геодинамо. Но магнитный компас не будет правильно работать также вблизи линий электропередач, трубопроводов, железобетонных конструкций, в метро, в машине, поскольку в этих местах относительно слабое магнитное поле Земли будет искажено воздействием гораздо более сильных магнитных и электромагнитных полей, создаваемых проводами с током или металлическими конструкциями.

Если магнитное поле Земли испытает инверсию, то есть северный и южный магнитные полюсы поменяются местами, то и магнитная стрелка компаса повернется на 180 градусов. В этом случае синяя стрелка будет показывать на юг, а красная — на север. Наверное, тогда наши потомки перекрасят стрелки компасов или перемагнитят их. В приполярных областях, примерно в 200–300 километрах от положения магнитного полюса, использование магнитного компаса для определения сторон света становится практически невозможным. Это происходит из-за того, что силовые линии там практически вертикальны, поэтому стрелка компаса будет пытаться сориентироваться параллельно им — вертикально. Однако этого не произойдет, поскольку все компасы сконструированы так, что ими можно пользоваться только в горизонтальном положении. Показания компаса на магнитном полюсе будут зависеть от того, каким способом закреплена в нем магнитная стрелка: свободно лежит на игле или плавает в жидкости. В первом случае стрелка перекосится и не будет двигаться вообще. Во втором случае стрелка будет устанавливаться в любое произвольное положение, поскольку ориентирующая ее горизонтальная составляющая магнитного поля будет равна нулю.

Магнитный компас

История создания

Модель китайского компаса периода династии Хань

Дорожный компас и солнечные часы, XVIII век

Компас был изобретён в Китае при династии Сун и использовался для указания направления движения по пустыням (подробнее см. четыре великих изобретения).

В Европе изобретение компаса относят к XII—XIII векам, однако устройство его оставалось очень простым — магнитная стрелка, укреплённая на пробке и опущенная в сосуд с водой. В воде пробка со стрелкой ориентировалась нужным образом. В начале XIV века итальянец Флавио Джойя значительно усовершенствовал компас. Магнитную стрелку он надел на вертикальную шпильку, а к стрелке прикрепил лёгкий круг — картушку, разбитую по окружности на 16 румбов. В XVI веке ввели деление картушки на 32 румба, и коробку со стрелкой стали помещать в кардановом подвесе, чтобы устранить влияние качки корабля на компас. В XVII веке компас снабдили пеленгатором — вращающейся диаметральной линейкой с визирами на концах, укреплённой своим центром на крышке коробки над стрелкой.

Возможная версия истории создания

Самофракийские мистерии предоставляли защиту в море и выдавали поклоняющимся кольца из магнитного железняка. Служили ли эти кольца всего лишь символом духовной связи с божествами либо в качестве компаса, — увы, сказать трудно. Следующая цитата из «Аргонавтики» Аполлона Родосского (III век до н. э.) обретает дополнительный смысл, если предположить, что во время инициации в Самофракийские мистерии посвященных обучали искусству навигации по компасу. «Вечером по предложению Орфея они пристали к Самофракии, острову Электры, дочери Атласа. Он посоветовал им с помощью священной инициации научится чему-то из тайных ритуалов, что помогло бы им с большой уверенностью продолжить свой путь через необъятное море». Сам Аполлон Родосский знал, о чём идет речь, вероятно, потому, что он был инициирован в Самофракийские мистерии, так как дальше Аполлон добавляет, что ему запрещено раскрывать тайну этих мистерий[источник не указан 319 дней].

Древнегреческий учёный Геродот пишет: «Итак, о гипербореях сказано достаточно. Я не хочу ведь упоминать сказание об Абарисе, который, как говорят, также был гипербореем: он странствовал по всей земле со стрелкой в руке…». И хотя официально считается, что использование магнитного компаса в Европе для навигации началось приблизительно в XII веке нашей эры, тем не менее, судя по косвенным указаниям античных историков средиземноморья, магнитный компас использовался для ориентации в пространстве различными народами Средиземноморья и Европы ещё во втором тысячелетии до нашей эры. То, что для этого прибора не было определенного общепринятого названия в те годы, и авторы вынуждены были описывать этот прибор по разному, говорит о том, что действительно секрет навигации по компасу хранился в строгой тайне и передавался только избранным. Широкому распространению использования компаса, наверное, мешало и то, что намагниченный материал был большой редкостью в то время. Следует добавить, что древние индийцы знали о намагниченном железе, а Ayas-kanta означает на санскрите магнит.

Рассмотрим для примера компас Адрианова. Компас Адрианова состоит из корпуса, в центре которого на острие иглы помещена магнитная стрелка. В разарретированном состоянии стрелки её северный конец (обычно красного цвета) устанавливается приблизительно в направлении на Северный магнитный полюс, а южный — на Южный магнитный полюс. В нерабочем состоянии стрелка закрепляется тормозом (арретиром) Внутри корпуса компаса помещена круговая шкала (лимб) 2, разделённая на 120 делений. Цена одного деления составляет 3°, или 50 малых делений угломера (0—50). Шкала имеет двойную оцифровку. Внутренняя оцифровка нанесена по ходу часовой стрелки от 0 до 360° через 15° (5 делений шкалы). Внешняя оцифровка шкалы нанесена против хода часовой стрелки через 5 больших делений угломера (10 делений шкалы). Для визирования на местные предметы (ориентиры) и снятия отсчетов по шкале компаса на вращающемся кольце компаса закреплено визирное приспособление (мушка и целик) 4 и указатель отсчетов 5.

Принцип действия

Принцип действия основан на взаимодействии поля постоянных магнитов компаса с горизонтальной составляющей магнитного поля Земли. Свободно вращающаяся магнитная стрелка поворачивается вокруг оси, располагаясь вдоль силовых линий магнитного поля. Таким образом, стрелка всегда параллельна направлению линии магнитного поля.

Магнитный компас начинает давать неверные значения вблизи магнитов (в частности, вблизи другого компаса), и ферромагнитных (в частности, железных, стальных) предметов.


С этим читают